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Flipped Classroom en Matemáticas y Química

Introducción

Los primeros en utilizar este término fueron Lage, Platt, y Treglia sobre el año 2000. Aunque realmente la expresión no se consolidó hasta que en 2007 los profesores, Jonathan Bergmann y Aaron Sams, profesores de química en Woodland Park High School en Woodland Park Colorado, acuñaron el término “Flipped Classroom”.​

El Flipped classroom o clase invertida es un modelo pedagógico aplicable a Ciencias como lo son las Matemáticas y Química que transfiere parte de los procesos de aprendizaje que convencionalmente se llevan a cabo durante el desarrollo de una clase y fuera de esta, y que conlleva a que juegue un papel primordial, utilizando las TIC como herramienta con el fin de potenciar o profundizar en otros aspectos del proceso de enseñanza-aprendizaje dentro del aula.​En términos generales, los profesores tienen más tiempo en el aula para trabajar con cada estudiante, conocer mejor sus necesidades y sus avances. Asi mismo, el alumnado tiene la oportunidad de hacer preguntas, resolver los problemas incluso desenvolverse mejor en un Laboratorio con la guía de sus profesores, de modo que se favorece la creación de un ambiente de aprendizaje colaborativo.​

De manera coloquial se utiliza el término “flippear” una clase, y esta expresión encierra mucho más que editar y distribuir un vídeo. Se puede entender como dar un enfoque integral, el cual combina instrucciones directas con métodos constructivos, además de incrementar el compromiso e implicación de los estudiantes con el contenido del curso y mejorar su comprensión conceptual. Se trata, pues, de un enfoque integral que, cuando es aplicado con éxito, apoyará todas las fases de un ciclo de aprendizaje.(Taxonomía de Bloom) ​

Es un nuevo modelo pedagógico de educación inclusiva que transfiere el trabajo  fuera del aula para emplear el tiempo de clase en procesos de adquisición y práctica de conocimientos dentro del aula prestando así mayor atención a la diversidad al poder ofrecer la posibilidad de incidir en las inteligencias múltiples. 

Es, por tanto, una nueva metodología en la que el rol del alumno pasa a ser el protagonista de su aprendizaje mientras que el docente cambia  su papel pasando a ser secundario, como un guía del proceso de aprendizaje, es decir, pasa a ser un facilitador de aprendizajes. Con esto potenciaremos el pensamiento critico al enfocar el aprendizaje como un desafío. Este nuevo enfoque que permite que nos va a permitir que los conocimientos se obtienen antes de clase para durante la clase compartir la información y consolidarla con el docente. Entre estos 2 procesos se produce un feedback que enriquece tanto al estudiante como al docente.​

Roles del docente y del alumno

Para desarrollar correctamente la labor docente en un entorno de aprendizaje para la tendencia Flipped Classroom, se necesitan las siguientes características: ​

• El profesor debe conocer perfectamente los contenidos que se van a desarrollar.
• El profesor tiene que reconocer cuándo no sabe la respuesta a las preguntas formuladas por los alumnos y buscar la solución con ellos.
• El profesor debe ser capaz de manejar su clase de forma no lineal.
• El profesor debe estar capacitado para ceder el control del proceso de aprendizaje a los alumnos.

Con este método el profesor no se dedicará a hacer clases magistrales sino que se aprovechará en hacer ejercicios y asistir a los laboratorios para afianzar los conocimientos aprendidos. El profesor interactuará con los alumnos y los ayudará en sus dificultades del aprendizaje, los motivará y los dirigirá por el camino adecuado. "La diferencia recae en que, en una clase tradicional, el cerebro del profesor es el que trabaja la mayor parte del tiempo, mientras que los cerebros de los alumnos escuchan pasivamente. En la “enseñanza invertida” los cerebros que trabajan son los de los alumnos, ya que pasan de escuchar a hacer actividades como realizar deberes, ver un vídeo en un portátil, o cualquier otro dispositivo, debatir un tema con el profesor, llevar a cabo actividades prácticas y trabajar en pequeños grupos de aprendizaje.”​ El alumno pasa a ser el protagonista.​

Objetivos Flipped-Classroom en Ciencias

La escuela ha de pasar de una forma analógica de entender, ver y vivir el hecho educativo basado en la idea básica de enseñar, repetir y escuchar; hacia formas más digitales de comprender la educación que significa poner el énfasis en el aprender, compartir y cerrar. La tecnología es todavía en algunas aulas como excepcional pero es desde hace unos años cuando se habla de pasar del aula de informática a la informática en el aula.​

El principal objetivo de este modelo es cambiar de manos la responsabilidad del aprendizaje, quitar la atención que recae sobre el profesor y dársela al alumnado para que sea el responsable de su propio aprendizaje.​ Otros objetivos son:

• Potenciar el pensamiento crítico.
• Estudiante es el protagonista del aprendizaje.
• Personalizar al máximo el proceso del enseñanza-aprendizaje.
• Trabajar por competencias.
• Optimización del tiempo: accesibilidad de los contenidos, resolución de dudas en tiempo real, etc.
• Aumentar el compromiso e implicación de la comunidad educativa.
• Cambia la manera de gestionar la clase.

• Utilizar técnicas de recogida de la información y procedimientos de medida, realizar el análisis de los datos mediante el uso de distintas clases de números y la selección de los cálculos apropiados a cada situación.

• Identificar los elementos matemáticos (datos estadísticos, geométricos, gráficos, cálculos, etc.) presentes en los medios de comunicación, Internet, publicidad u otras fuentes de información, analizar críticamente las funciones que desempeñan estos elementos matemáticos y valorar su aportación para una mejor comprensión de los mensajes.

• Manifestar una actitud positiva ante la resolución de problemas y mostrar confianza en su propia capacidad para enfrentarse a ellos con éxito, adquiriendo un nivel de autoestima adecuado que le permita disfrutar de los aspectos creativos, manipulativos, estéticos, prácticos y utilitarios de las matemáticas.

Ventajas de Flippear en las Aulas de Ciencias

Algunas razones para adaptar el Flipped Classroom a la clases de ciencias son:​

• Se habla el mismo lenguaje digital que los alumnos, éstos están acostumbrados a utilizar las redes sociales.
• Permite un mejor conocimiento de los alumnos por parte del docente que le puede permitir conocer las necesidades educativas.
• Ayuda a los alumnos que están muy ocupados y/o tienen poco tiempo para estudiar porque pueden hacerlo en cualquier momento y en cualquier lugar.
• Ayuda a los alumnos con problemas de aprendizaje. En el momento que se cambia a la metodología invertida, el papel del docente cambia, ahora no se dedicará a explicar sino que reconducirá las posibles dificultades del alumnado.
• Permite que destaquen estos alumnos con necesidades puesto que al ofrecer material audiovisual se puede utilizar como mejor convenga.
• Permite poner en pausa o rebobinar al profesor y ver las explicaciones las veces que sean necesarias.
• Hay más interacción entre el docente y el discente.
• Favorece la relación entre alumnos en las aulas a través del aprendizaje cooperativo.
• Se puede hacer distinciones reales entre alumnos ya que este modelo permite trabajar a cada estudiante en el punto de aprendizaje donde se encuentren por lo que se puede personalizar con cada uno, además el uso de nuevas tecnologías y las plataformas digitales permiten saber el trabajo individual de cada alumno, los contenidos que han trabajado, donde han tenido dificultad, etc.
• Cambia la manera de gestionar la clase.
• Es una técnica válida para los profesores que por algún motivo falten a clase.
• Vuelve la clase transparente.

Inconvenientes de Flippear en las Aulas de Ciencias

La utilización de Flipped Classroom en las aulas también presenta inconvenientes:​

• Algunas escuelas y/o estudiantes pueden no tener acceso a la tecnología necesaria para llevar a cabo el aula inversa, especialmente de los contextos escolares y familias de bajos ingresos.
• No se tiene la garantía directa de que todos los alumnos verán el video o realizarán la actividad y por tanto vendrán a clase preparados. El éxito de esta tendencia depende en gran medida de la implicación de los estudiantes.
• Es posible que a algunos padres no les guste la idea. El profesor tiene que estar preparado para explicar con argumentos sólidos las ventajas de la clase invertida, qué harán y que no sus hijos en casa y en el aula.
• A pesar de que el hecho de que cada alumno pueda trabajar a su propio ritmo sea beneficioso, este puede conducir a un mayor volumen de trabajo para el profesor.
• Las pruebas estandarizadas pueden llegar a ser problemáticas en Flipped Classroom. Una buena parte del tiempo de la clase se suele dedicar a preparar a nuestros estudiantes para estas pruebas.

Herramientas Flipped Classroom en Ciencias

Una herramienta indispensable para que se produzca este feedback es EDPuzzle​ a través de la cual el docente puede introducir una serie de preguntas de control para poder ver el grado de comprensión por parte del alumnado de las explicaciones que ofrece preferiblemente a través de un vídeo. Esta herramienta también es útil para tener un control del trabajo del alumnado ya que nos permite ver quién ha visualizado el vídeo, si lo ha visto por completo, etc.

Una de las plataformas de más utilidad para la enseñanza de las matemáticas es Khan Academy a la que dedicaremos una espacio aparte.

Para la exposición de contenidos podemos usar : Powtoon, Prezi, Microsoft PowerPoing, Genial.ly, entre otras. En esta fase es muy importante limitar la duración de los mismos ya que normalmente el tiempo de atención de un adolescente raramente sobrepasa los 5 minutos por lo que es importante sintetizar las explicaciones y elegir bien las actividades a realizar.

Otro aspecto interesante, es que al finalizar las Unidades Didácticas los estudiantes tengan que crear un contenido relacionado con la Unidad haciendo uso de una TIC para, posteriormente, reunir estas aportaciones sen un muro de Padlet para que puedan servirles a todos de repaso de cara a las evaluaciones finales.

Esta metodología también nos permite evaluar o realizar autoevaluaciones, para ello podemos servirnos de aplicaciones Plickers, Kahoot!, Socrative, los formularios de Google, etc.

Otras herramientas necesarias para la evaluación y el seguimiento del alumnado son la plataforma Edmodo o Moodle, las cuales permiten al docente evaluar qué estudiante ve los vídeos, realiza las tareas, entrega los trabajo y promocionar el trabajo cooperativo.

Otras herramientas necesarias para la evaluación y el seguimiento del alumnado son la plataforma Edmodo o Moodle, las cuales permiten al docente evaluar qué estudiante ve los vídeos, realiza las tareas, entrega los trabajo y promocionar el trabajo cooperativo.

Khan Academy

Es una plataforma educativa que tiene como objetivo la educación universal de asignaturas como Matemáticas en un entorno online y de forma gratuita.

En ella, se pueden encontrar distintos contenidos expuestos en vídeos, algunos de ellos contextualizados, a través de los cuales te sugieren una serie de tareas y actividades en las que se puede poner en práctica lo presentado en los vídeos explicativos. Estas actividades o tareas se corrigen en tiempo real permitiendo que el estudiante pueda rectificar y aprender de los errores.

Permite además, tutorizar a los estudiantes de manera que se pueda evaluar su evolución y trabajo mientras están conectados.

Por consiguiente, conseguimos así un trabajo autónomo por parte del alumnado, complementario o independiente a lo visto en clase, presentando los contenidos de una manera diferente a la tradicional. Resulta pues, una herramienta ideal para realizar tareas de refuerzo o ampliación de contenidos.

Flipped classroom en Matemáticas

Introducción

Existen investigaciones que ponen de manifiesto que el uso de la metodología Flipped Classroom permite mejorar el rendimiento académico del alumnado, así como su implicación en las materias, el pensamiento crítico, la colaboración y el aprender a aprender. Otros estudios afirman que la utilización de la metodología Flipped Classroom puede mejorar el comportamiento y la interacción entre los docentes y los estudiantes, así como permite un aprendizaje activo por parte del alumnado, además se pone de manifiesto que la utilización de Flipped Classroom aumenta la participación del alumnado y mejora su rendimiento. Destacar que en estos estudios se afirma que del 80% del alumnado aprende todos los contenidos importantes utilizando Flipped Classroom, frente al 20% que lo hace mediante el método tradicional. En un instituto de secundaria de Detroit, después de utilizar la metodología Flipped Classroom en la materia de matemáticas, los resultados pasaron de un 44% de suspensos a un 13%, por lo que la mejora fue considerable. Los resultados académicos de matemáticas experimentaron una mejora respecto a los obtenidos mediante la metodología clásica, así como el aumento de la implicación del alumnado en la materia de matemáticas, los cuales pasaron de un rol pasivo a un rol activo, por lo que fueron los constructores de su propio aprendizaje.​

En una materia tradicionalmente difícil para los estudiantes de Educación Primaria y Secundaria como son las Matemáticas, este tipo de metodologías nos permite dar una nueva perspectiva a la enseñanza y el aprendizaje de las mismas. Esta metodología no consiste en visualizar las explicaciones en casa en lugar de en clase, lo que se persigue es conseguir un proceso más eficaz, activo y participativo, en definitiva aumentar la productiva de las sesiones en las que intervienen los docentes. Por todo esto, se incrementan las oportunidades de aprendizaje y se consigue un proceso mucho más adaptado al contexto y nivel de cada estudiante.

Es de vital importancia conocer tanto los conocimientos previos como dificultades que puedan presentar los estudiantes. Para ello, es conveniente introducir en estos vídeos una serie de preguntas y pequeñas tareas a través de las cuales se produzca un feedback para que de esta forma se consiga personalizar el proceso de enseñanza aprendizaje.

En la materia de matemáticas, no es conveniente una metodología Flipped Classroom pura, sino requiere de una combinación mixta para evitar la soledad del alumnado ante problemas complejos. A través de la Flipped Classroom el docente puede dedicar el tiempo a atender la diversidad en el aula, ya que el alumnado tendrá la responsabilidad de venir al aula con conocimientos previos de lo que se va a tratar.​​

Conclusiones

Tradicionalmente se asocia el uso de metodología Flipped Classroom como trabajo autónomo en casa por parte del alumnado para así generar más tiempo para la resolución de tareas en clase y de esta forma "ahorrar tiempo" en las explicaciones. No obstante, no se ahorra tiempo sino que se incrementa el tiempo de trabajo activo, incluyendo las explicaciones. Cobra mucha importancia el feedback que se produce al introducir para poder perfeccionar el proceso de enseñanza-aprendizaje.

En Matemáticas es muy importante la preparación de un material de calidad. Muchas asignaturas permiten su estudio a través de unos buenos apuntes pero, en esta asignaturas para la mayoría no basta con esto y requiere de explicaciones visuales en las que se detallen paso a paso los procedimientos y contenidos que vamos dando. Otro aspecto a destacar, es que el estudiante normalmente prefiere ver material preparado por su propio maestro o maestra, lo que exigirá esta carga extra de trabajo para los docentes.

Para tener éxito en la implementación de este tipo de metodologias es necesario combinarla con otras metodologías activas como el Aprendizaje Colaborativo, Enseñanzas Just-in-Time,ABP y la utilización de TICs con las que fomentaremos el trabajo en grupo para generar competencias que permitan hacerse entender por otros, adquirir habilidades sociales además alcanzar unas destrezas que en la sociedad actual resultan necesarias para el día a día.

Flipped classroom en Química

Introducción

Milman señala que dicha metodología en Química incluye además la evaluación formativa y la sumativa, así como el desarrollo de actividades significativas de aprendizaje.​ En concordancia con Teo, Yan, y Yeo, nosotros consideramos que la clase invertida se refiere a un conjunto amplio de consideraciones curriculares dirigidas a aumentar la participación activa de los estudiantes, tanto fuera como dentro del aula.​ La idea de invertir la clase para fomentar la participación activa y colaborativa del alumnado se ha utilizado ampliamente en la enseñanza de la Química, principalmente en contextos universitarios.​ Los resultados muestran que esta metodología se ha utilizado mayoritariamente para sustituir clases magistrales o expositivas con el fin de conseguir más tiempo para trabajar en clase. En todos los casos se reportan beneficios en términos de la motivación y satisfacción del alumnado hacia la metodología seguida en clase, así como un incremento en la autonomía del alumnado frente a su propio proceso de aprendizaje. Contemplando el carácter innovador y el impacto de esta metodología en la enseñanza y el aprendizaje de la Química tanto Orgánica como Inorgánica.

Flippeando los Laboratorios

Se plantea esta herramienta en la cualificación profesional para técnicos de laboratorio, sobre temáticas como:

• Técnicas avanzadas en laboratorios de análisis de residuos de medicamentos veterinarios.
• Contaminantes en alimentos de origen animal.
• Enzimas en alimentos orgánicos.
• Técnicas espectroscópicas de metabolitos y anabólicos

Flipp - Laboratorios

Objetivos del Flipped Classroom en el Laboratorio

• Diseñar material propio para la enseñanza-aprendizaje de técnicas de análisis, instrumentación, metodología antes de las prácticas de laboratorio
• Fomentar el aprendizaje autónomo y el razonamiento crítico.
• Desarrollar la capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.
• Obtener la percepción de los alumnos respecto al empleo de esta metodología.

Conclusiones

1. Esta metodología frente a una más tradicional en la práctica de Laboratorios Químicos por parte de los estudiantes requiere tiempo, y es necesario en el proceso reflexionar sobre el papel del estudiante frente a su propio aprendizaje y la percepción sobre los logros que quiere alcanzar.
2. Como sugieren algunas investigaciones, el modelo flipped classroom es una alternativa para la enseñanza-aprendizaje , pero que su implementación en el campo de la Química conlleva un esfuerzo mayor. ​ No obstante al aplicar en el trabajo experimental, involucra al alumnado en su propio aprendizaje y le permite interactuar constantemente con su entorno educativo, solucionando problemas y tomando decisiones, como otras metodologías activas a través de las TIC.​
3. En el contexto universitario para la enseñanza de la Química (Laboratorio) el tiempo de participación activa del alumnado en clase incrementa donde la conceptualización memorística pierde importancia.
4. La propuesta descrita puede ser utilizada en otros contextos muy variados y particulares de enseñanza, ya que como se puede apreciar muestra técnicas específicas vinculadas a problemas reales en el laboratorio que raramente son abordadas en la enseñanza reglada.